Filtern
Dokumenttyp
Referierte Publikation
- nein (2)
Schlagworte
- Filtration Residues (1)
- Leichte Gesteinskörnungen (1)
- Mauerwerkbruch (1)
- Mikrostruktur (1)
- Porenstruktur (1)
- Re-Use of Industrial Waste (1)
- Reaction Kinetics (1)
- Silica Residue (1)
- Superalkaline Conditions (1)
- Zeolites (1)
Zeolite synthesis was studied using two silica rich filtration residues (FR 1 and FR 2) as Si-source
and sodium aluminate in a direct synthesis at 60°C at strong alkaline conditions (8 M - 16 M NaOH).
In addition to these one-pot syntheses, a two-step process was investigated. Here, an alkaline digestion
of FR at 60°C was followed by gel precipitation with sodium aluminate and gel crystallization
under usual conditions of 80°C - 90°C. The results show that the substitution of chemical
reagent sodium silicate by a waste material like FR as Si-source is possible but requires fine tuning
of the reaction conditions as zeolite crystallization is a process under kinetic control. The
solubility behaviour and impurities of the inserted filtration residues strongly influenced the
course of reaction. Thus zeolites like hydrosodalite or intermediate zeolite between cancrinite
and sodalite, or zeolite NaA or Z-21 in cocrystallization with hydrosodalite could be observed in
the one pot syntheses already in a short time interval between 1 - 4 h depending on the alkalinity.
The two step process yield to zeolites NaA and NaX in very good quality. The reaction process of FR
in both reaction methods was characterized by chemical analyses, X-ray powder diffraction,
Fourier transform infrared spectroscopy as well as scanning electron microscopy. Surface area
and water content of selected products were further characterized by the BET-method and by
thermogravimetry. Summing up the results, we can show that zeolite formation from filtration residues
is possible by several reaction procedures as model cases for a re-use of industrial waste
materials. Beside the importance for environmental protection, the reactions are of interest for
zeolite chemistry as the re-use of FR is possible under economically conditions of low energy consumption
at 60°C and short reaction periods.
Mikrostrukturelle und mineralogische Eigenschaften leichter Gesteinskörnungen aus Mauerwerkbruch
(2015)
Poröse RC-Leichtgranulate mit Rohdichten zwischen 600 kg/m³ und 1400 kg/m³ können nach einem mehrstufigen mechanischen Prozess durch thermische Erhärtung bei 1180 °C aus ziegelhaitigern Mauerwerkbruch hergestellt werden. Diese Granulate erfüllen die Anforderungen an leichte Gesteinskörnungen nach DIN EN 13055 und es lassen sich damit Leichtbetone nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 herstellen. Ihre Festigkeits- und Dauerhaftigkeitseigenschatten sind mit denen herkömmlicher Leichtbetone mit Blähtonkörnungen sehr gut vergleichbar. Das ist das Fazit aus dem in den letzten Jahren durchgeführten Verbundforschungsvorhaben "Aufbaukörnungen". Um jedoch die Granulatentstehung bzw. den Vorgang der Porosierung besser verstehen, den Herstellungsprozess optimieren und die Eigenschaften der Granulate maßschneidern zu können, wurden zusätzlich zu den makroskopischen Charakteristika, wie beispielsweise Porosität und Wasseraufnahme, die chemisch-mineralogischen und mikrostrukturellen Eigenschaften der Leichtgranulate untersucht. Dazu dienten Analysen mittels ICP-Emissionsspektrometrie, Röntgenpulverdiffraktometrie, Quecksilberporosimetrie und mikroskopischen Verfahren. Im Beitrag wird über die Ergebnisse der Gefüge- und Porenstrukturuntersuchungen an Leichtgranulaten im Vergleich zu herkömmlichem Blähton berichtet.